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07195409eb
commit
b459443d9e
@ -5,13 +5,156 @@ Les capabilities
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## Présentation
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## La `libcap`
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Historiquement, dans la tradition UNIX, on distingue deux catégories de
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processus :
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## Les attributs étendus
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* les processus *privilégiés* : dont l'identifiant de son utilisateur est 0 ;
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* les processus *non-privilégiés* : dont l'identifiant de son utilisateur n'est
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pas 0.
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Lors des différents tests de permission fait par le noyau, les processus
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privilégiés outrepassaient ces tests, tandis que les autres devaient passer les
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tests de l'effective UID, effective GID, et autres groupes supplémentaires...
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Depuis Linux 2.2 (en 1998), les processus privilégiés peuvent activer ou
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désactiver des *capabilities*, chacune donnant accès à un groupe d'actions
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privilégiées au sein du noyau.
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On trouve par exemple :
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* `CAP_CHOWN` : permet de modifier le propriétaire d'un fichier de manière
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arbitraire ;
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* `CAP_KILL` : permet de tuer n'importe quel processus ;
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* `CAP_SYS_BOOT` : permet d'arrêter ou de redémarrer la machine ;
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* `CAP_SYS_MODULE` : permet de charger et décharger des modules ;
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* et beaucoup d'autres, il y en a environ 39 en tout !
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### `ping`
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Pour émettre un ping, il est nécessaire d'envoyer des paquets ICMP. À la
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différence des datagrammes UDP ou des segments TCP, il n'existe pas d'interface
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exposée par le noyau aux utilisateurs pour envoyer des paquets ICMP. Pour le
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faire, il est nécessaire de pouvoir écrire directement sur l'interface ; ça,
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seul le super-utilisateur peut le faire.
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Pour permettre à tous les utilisateurs de pouvoir envoyer des ping, le
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programme est donc généralement Setuid root. Cela permet à n'importe quel
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utilisateur de prendre les droits du super-utilisateur, le temps de l'exécution
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du programme.
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Les problèmes surviennent lorsque l'on découvre des vulnérabilités dans les
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programmes Setuid root. En effet, s'il devient possible à un utilisateur
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d'exécuter du code arbitraire, ce code sera exécuté avec les privilèges de
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l'utilisateur root ! Dans le cas de ping, on se retrouverait alors à pouvoir
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lire l'intégralité de la mémoire, alors que l'on avait juste besoin d'écrire
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sur une interface réseau.
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C'est donc à ce moment que les *capabilities* entrent en jeu : un processus (ou
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même un thread) privilégié peut décider, à son lancement, de réduire ses
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*capabilities*, pour ne garder que celles dont il a réellement besoin. Ainsi,
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`ping` pourrait se contenter de `CAP_NET_RAW`.
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## Les attributs de fichier étendus
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Une grosse majorité des systèmes de fichiers (ext[234], XFS, btrfs, ...)
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permettent d'enregistrer, pour chaque fichier, des attributs (dits attributs
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*étendus*, par opposition aux attributs *réguliers* qui sont réservés à l'usage
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du système de fichiers).
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Sous Linux, les attributs sont regroupés dans des espaces de noms :
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* *security* : espace utilisé par les modules de sécurité du noyau, tel que
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SELinux, ... ;
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* *system* : espace utilisé par le noyau pour stocker des objets système, tels
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que les ACL POSIX ;
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* *trusted*: espace dont la lecture et l'écriture est limité au
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super-utilisateur ;
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* *user* : modifiable sans restriction, à partir du moment où l'on est le
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propriétaire du fichier.
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Par exemple, on peut définir un attribut sur un fichier comme cela :
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```shell
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42sh$ echo 'Hello World!' > toto
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42sh$ setfattr -n user.foo -v bar toto
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42sh$ getfattr -d toto
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# file: toto
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user.foo="bar"
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```
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Encore plus fort, vous pouvez utiliser les ACL POSIX :
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```shell
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42sh$ sudo chown root:root toto && sudo chmod o-r toto
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42sh$ cat toto
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cat: toto: Permission denied
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42sh$ sudo setfattr -m u:$USER:r toto
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42sh$ cat toto
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Hello World!
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```
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Bien que les droits UNIX traditionnels ne vous donne pas accès au fichier, les
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ACL POSIX vous autorisent à lire le contenu du fichier.
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Vous pouvez voir ces attributs avec la commande :
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```shell
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42sh$ getfattr -d -m "^system" toto
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# file: toto
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system.posix_acl_access=0sgAAEAD/////AgAEOgDAEAA/////xAABAD////8=
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```
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### `ping`
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De la même manière que l'on peut définir de manière plus fine les droits
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d'accès par utilisateur, un attribut de l'espace de nom *security* peut être
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définit pour accroître les *capabilities* d'un processus lorsqu'il est lancé
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par un utilisateur non-privilégié. On peut alors voir le Setuid root comme
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l'utilisation de cet attribut auquel on accroîtrait l'ensemble des
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*capabilities*.
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Si votre distribution profite de ces attributs étendus, vous devriez obtenir :
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```shell
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42sh$ getfattr -d -m "^security" $(which ping)
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# file: bin/ping
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security.capability=0sAQAAAgAgAAAAAAAAAAAAAAAAAAA=
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```
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Ou, dans sa version plus lisible :
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```shell
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42sh$ getcap $(which ping)
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/bin/ping = cap_net_raw+ep
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```
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`getcap` et `setcap` sur `ping`
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## Exercice : visualisateur de capabilities d'un processus
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Écrivons maintenant un script permettant de voir les *capabilities* d'un
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processus :
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```shell
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```
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## Rendu
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## Aller plus loin
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Je vous recommande la lecture des *man* suivants :
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* `capabilities(7)` : énumérant tous les capabilities, leur utilisation, etc. ;
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* `xattrs(7)` : à propos des attributs étendus.
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Et de ces quelques articles :
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* [https://www.freedesktop.org/wiki/CommonExtendedAttributes/](Guidelines for
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extended attributes)
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* [https://lwn.net/Articles/211883/](File-based capabilities)
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||||
* [http://lwn.net/Articles/199004/](A bid to resurrect Linux capabilities)
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@ -14,11 +14,12 @@ de ressources ou altérer leurs priorités.
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||||
Nous allons commencer par faire quelques tests avec le *cgroup* freezer, qui
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permet d'interrompre l'exécution d'un groupe de processus et de la reprendre.
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### Montage du *cgroup*
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En fonction de la configuration de votre système, il est possible que les
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*cgroup*s ne soient pas montés au démarrage dans `/sys/fs/cgroup/`. Si vous n'avez
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pas de dossier `freezer` ou si celui-ci est vide, monter-le en suivant la
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pas de dossier `freezer` ou si celui-ci est vide, montez-le en suivant la
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procédure suivante :
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```
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@ -27,8 +28,9 @@ mount -t cgroup -o freezer none /sys/fs/cgroup/freezer/
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```
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Cette dernière commande monte le groupe de processus racine, pour le *cgroup*
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freezer. Tous les dossiers contenu dans cette racine sont des sous-groupes de
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cette dernière.
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freezer. Tous les dossiers contenu dans cette racine sont donc des
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sous-groupes.
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### Création d'un nouveau groupe
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@ -47,6 +49,7 @@ Vous avez maintenant un nouveau groupe de processus `virli` dans le *cgroup*
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Freezer. Comme il s'agit d'une hiérarchie, le groupe `virli` hérite des
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propriétés de son (ses) père(s).
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### Rattachement de processus
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Pour le moment, ce nouveau groupe ne contient aucune tâche.
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@ -64,22 +67,24 @@ echo $PID > /sys/fs/cgroup/freezer/virli/tasks
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||||
Il faut ici remplacer `$PID` par le PID du shell que l'on a relevé juste avant.
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En validant cette commande, vous avez déplacé le processus dans ce groupe, il
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n'est alors plus dans aucun autre groupe (dans ce *cgroup*, il ne bouge pas
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n'est alors plus dans aucun autre groupe (pour ce *cgroup*, il ne bouge pas
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dans les autres *cgroup*s).
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### Consultation de l'état
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En affichant le contenu du dossier `virli`, nous avons pu constater que
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celui-ci contenait déjà un certain nombre de fichiers. Certain d'entre-eux sont
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||||
en lecture seule et permettent de lire des statistiques instantanées sur le
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groupe ; tandis que d'autres sont des propriétés que vous pouvez modifier.
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||||
En affichant le contenu du dossier `virli`, nous pouvons constater que celui-ci
|
||||
contenait déjà un certain nombre de fichiers. Certain d'entre-eux sont en
|
||||
lecture seule et permettent de lire des statistiques instantanées sur le groupe
|
||||
; tandis que d'autres sont des propriétés que vous pouvez modifier.
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||||
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||||
Nous pouvons consulter l'état de gel du groupe en affichant le contenu du
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||||
fichier\newline `/sys/fs/cgroup/freezer/virli/freezer.state`.
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Pour plus d'information sur les différents fichiers présents dans ce *cgroup*,
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consulter la documentation, accessible ici :
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<https://www.kernel.org/doc/Documentation/cgroups/freezer-subsystem.txt>
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||||
consulter
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||||
[la documentation associée](https://www.kernel.org/doc/Documentation/cgroup-v1/freezer-subsystem.txt).
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### Changement d'état
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@ -105,11 +110,28 @@ echo THAWED > /sys/fs/cgroup/freezer/virli/freezer.state
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```
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## Script de monitoring
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## Exercice : script de monitoring
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À nous maintenant de concevoir un script qui va enregistrer vers une base de
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données des statistiques issues des *cgroup*s.
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### Rappel d'InfluxDB
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Commençons par lancer le conteneur Docker d'InfluxDB (pour éviter de
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l'installer sur notre machine) :
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```shell
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docker run -d -p 8086:8086 -p 8083:8083 influxdb
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```
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||||
Il nous faut ensuite créer une base de données pour y stocker les métriques,
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||||
rendez-vous à <http://localhost:8083/> puis entrez la requête :
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```sql
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CREATE DATABASE metrics;
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```
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||||
À nous maintenant de concevoir un script qui va enregistrer vers la base de
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données créée (*metrics*) dans la partie précédente, des statistiques issues
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des *cgroup*s.
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### Monitoring instantané vers la console
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@ -125,30 +147,29 @@ mémoire utilisée par le groupe monitoré.
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Vous pouvez utiliser un programme comme `memhog` pour remplir rapidement votre
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mémoire.
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Si vous n'avez pas le *cgroup* memory, il est possible qu'il ne soit
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||||
pas activé par défaut par votre système. Si vous êtes dans ce cas, essayez d'ajouter
|
||||
Si vous n'avez pas le *cgroup* memory, il est possible qu'il ne soit pas activé
|
||||
par défaut par votre système. Si vous êtes dans ce cas, essayez d'ajouter
|
||||
`cgroup_enable=memory` à la ligne de commande de votre noyau.
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```
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cgroup_enable=memory
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```
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### Monitoring vers InfluxDB
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Maintenant, envoyons nos données vers la base
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||||
<https://influxdb.com/docs/v0.9/guides/writing_data.html> :
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<https://docs.influxdata.com/influxdb/v1.0/guides/writing_data/> :
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||||
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```
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curl -i -XPOST 'http://172.23.42.2:8086/write?db=metrics' --data-binary \
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||||
curl -i -XPOST 'http://localhost:8086/write?db=metrics' --data-binary \
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||||
"$my_cgroup_name memory.usage_in_bytes=$(cat .../my_cgroup_name/memory.usage_in_bytes)"
|
||||
```
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||||
Pour vérifier que les données sont bien ajoutées, vous pouvez effectuez la
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||||
Pour vérifier que les données ont bien été ajoutées, vous pouvez effectuez la
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||||
requête suivante dans l'interface web d'InfluxDB :
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```
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SELECT * from "$my_cgroup_name";
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```
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### Monitorer davantage de données
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Liste non exhaustive de données à monitorer :
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@ -159,7 +180,8 @@ Liste non exhaustive de données à monitorer :
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* trafic réseau généré ;
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* ...
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<https://www.kernel.org/doc/Documentation/cgroups/>
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<https://www.kernel.org/doc/Documentation/cgroup-v1/>
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||||
### Permettre à l'utilisateur de monitorer des process
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@ -172,7 +194,7 @@ bons droits, tandis que le deuxième va utiliser effectuer le monitoring, sans
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#### Exemple
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```
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42sh# ./monitor_init my_cgroup_name
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42sh$ sudo ./monitor_init my_cgroup_name
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42sh$ ./monitor my_cgroup_name memhog 500
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```
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||||
@ -181,8 +203,7 @@ bons droits, tandis que le deuxième va utiliser effectuer le monitoring, sans
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||||
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||||
### Script de monitoring
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||||
Rendez la révision la plus avancée de vos scripts de monitoring de process via
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||||
les *cgroup*s.
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||||
Rendez la révision la plus avancée de vos scripts de monitoring de processus.
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||||
### Questions
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@ -194,3 +215,19 @@ les *cgroup*s.
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1. Actuellement, comment peut-on limiter le nombre de processus lancés par un
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||||
utilisateur ou un groupe ?
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||||
## Pour aller plus loin
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Depuis les noyaux 4.5, il est possible d'utiliser la nouvelle version du
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||||
pseudo système de fichiers des *CGroup*s. Le principal changement vient du
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||||
regroupement au sein d'une seule hiérarchie des différents *CGroup*s que l'on
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||||
avait dans la v1. Davantage d'informations sont disponibles :
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||||
* [https://lwn.net/Articles/679786/](Understanding the new control groups API)
|
||||
;
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||||
* [https://www.kernel.org/doc/Documentation/cgroup-v2.txt](Kernel Document
|
||||
about Control Group v2).
|
||||
|
||||
Pour tout connaître en détails, [la série d'articles de Neil Brown sur les
|
||||
Control groups](https://lwn.net/Articles/604609/) est excellente !
|
||||
|
||||
@ -1,7 +1,7 @@
|
||||
\newpage
|
||||
|
||||
L'isolation du pauvre
|
||||
=====================
|
||||
L'isolation ... du pauvre
|
||||
=========================
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||||
Depuis les premières version d'Unix, il est possible de changer le répertoire
|
||||
vu comme étant la racine du système de fichiers.
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||||
@ -74,7 +74,7 @@ Dans le nouvel environnement, vous ne devriez pas pouvoir faire :
|
||||
cat ../foo
|
||||
```
|
||||
|
||||
Mais une fois votre programme exécuté, vous devriez pouvoir !
|
||||
Mais une fois votre programme `escape` exécuté, vous devriez pouvoir !
|
||||
|
||||
```shell
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||||
./escape
|
||||
|
||||
@ -1,214 +0,0 @@
|
||||
\newpage
|
||||
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||||
# Utiliser `lxc`
|
||||
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||||
Le but de cette première partie est d'appréhender la virtualisation légère au
|
||||
travers d'un programme, `lxc`, qui va mettre en place pour nous tout un
|
||||
environnement distinct.
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||||
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||||
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||||
## Lancer un conteneur
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||||
Avec le paquet `lxc` que nous avons précédemment installé, nous avons également
|
||||
récupéré un certain nombre de *modèles* de système (souvent installés dans le
|
||||
dossier `/usr/share/lxc/templates/`) : il s'agit d'une suite de commandes
|
||||
(principalement des `wget`, `chroot` ou `debootstrap`) permettant d'obtenir un
|
||||
système basic fonctionnel, en suivant les étapes d'installation habituelle de
|
||||
la distribution.
|
||||
|
||||
La méthode la plus simple pour lancer un conteneur `lxc` est d'utiliser l'un de
|
||||
ces modèles pour obtenir un nouveau système. On utilise pour cela la commande
|
||||
`lxc-create` :
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||||
|
||||
```
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||||
lxc-create --name toto_first --template debian
|
||||
```
|
||||
|
||||
Ce modèle va créer un dossier dans `/var/lib/lxc/` (pouvant varier d'une
|
||||
distribution à l'autre) portant le nom que nous avons précisé. Ce dossier va
|
||||
contenir la configuration `lxc` du conteneur (`config`), la table des
|
||||
partitions (`fstab`) s'il y a besoin de faire des montages particuliers et
|
||||
enfin le dossier `rootfs` contenant le système en lui-même.
|
||||
|
||||
Une fois l'installation terminée, on peut démarrer le conteneur :
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||||
|
||||
```
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||||
lxc-start --name toto_first
|
||||
```
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||||
|
||||
`lxc` va appeler `/sbin/init` et démarrer tous les services que l'on peut
|
||||
s'attendre à trouver dans n'importe quelle machine virtuelle (et même physique)
|
||||
plus classique (la seule différence réside donc dans le fait que le noyau est
|
||||
partagé avec l'hôte).
|
||||
|
||||
Généralement on lance `lxc-start` avec l'option `--daemon`, car on n'a pas
|
||||
vraiment envie d'avoir un conteneur bloquant un terminal. En mode daemon, on va
|
||||
utiliser la commande `lxc-console` pour nous attacher aux conteneurs. À tout
|
||||
moment, nous pouvons nous détacher de la console (sans que cela n'affecte
|
||||
l'état du conteneur) en pressant les touches : `^A q`.
|
||||
|
||||
Connectons-nous, lancons quelques commandes puis éteignons la machine en
|
||||
lançant la commande `poweroff` dans le conteneur. Il est également possible de
|
||||
lancer la commande `lxc-stop --name toto_first` dans un autre terminal, depuis
|
||||
la machine hôte.
|
||||
|
||||
|
||||
## Le réseau
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||||
|
||||
Le modèle *Debian*, que nous avons utilisé, préremplit un fichier de
|
||||
configuration sans définir de paramètre pour le réseau. Il n'y a donc pas
|
||||
d'interface dans le conteneur pour le connecter :
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||||
|
||||
```
|
||||
lxc.network.type = empty
|
||||
```
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||||
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||||
Un excellent article détaillant les différents types de configuration réseau
|
||||
est accessible à
|
||||
<https://blog.flameeyes.eu/2010/09/linux-containers-and-networking>.
|
||||
|
||||
N'ayant qu'une seule interface physique sur la machine et n'ayant pas accès à
|
||||
la configuration des VLAN de la pièce, il ne nous reste que deux méthodes pour
|
||||
obtenir du réseau dans nos conteneurs : Virtual Ethernet ou MACVLAN.
|
||||
|
||||
### MACVLAN
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||||
|
||||
Cette méthode est la plus simple : le noyau va orienter les paquets en fonction
|
||||
de leur adresse MAC de destination. Le conteneur sera donc comme une machine
|
||||
supplémentaire sur le réseau.
|
||||
|
||||
Modifions notre fichier de configuration afin qu'il ressemble à quelque chose
|
||||
comme :
|
||||
|
||||
```
|
||||
lxc.network.type = macvlan
|
||||
lxc.network.macvlan.mode = bridge
|
||||
lxc.network.flags = up
|
||||
lxc.network.link = eth0
|
||||
```
|
||||
|
||||
Après avoir démarré le conteneur, il devrait avoir obtenu une IP du serveur
|
||||
DHCP de l'école. L'inconvénient dans cette configuration est qu'il faille un
|
||||
client netsoul dans chaque conteneur, puisque chacun est considéré comme une
|
||||
machine différente aux yeux du routeur.
|
||||
|
||||
|
||||
### Virtual Ethernet
|
||||
|
||||
Virtual Ethernet est la configuration la moins optimale, mais sans doute la
|
||||
plus flexible.
|
||||
|
||||
Voici un extrait de configuration correspondant au paramétrage d'une interface
|
||||
virtuelle pour un conteneur donné :
|
||||
|
||||
```
|
||||
lxc.network.type = veth
|
||||
lxc.network.ipv4 = 172.23.42.2/24
|
||||
lxc.network.flags = up
|
||||
```
|
||||
|
||||
Dans cette situation, au démarrage du conteneur, `lxc` va créer une interface
|
||||
veth, avec un côté placé dans la machine hôte et l'autre côté placé dans le
|
||||
conteneur. `lxc` configure l'interface dans le conteneur, il nous appartient
|
||||
ensuite de configurer la machine hôte.
|
||||
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||||
Commençons par attribuer une IP à cette nouvelle interface, en adaptant à votre
|
||||
identifiant d'interface :
|
||||
|
||||
```
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||||
ip addr add 172.23.42.1/24 dev vethYJWD6R
|
||||
```
|
||||
|
||||
À partir de là, nous devrions pouvoir pinger notre conteneur depuis notre
|
||||
machine hôte : `ping 172.23.42.2`.
|
||||
|
||||
Notre conteneur ne peut cependant pas encore accéder à Internet. Pour cela, la
|
||||
machine hôte doit faire office de routeur et donc router les paquets d'un
|
||||
réseau à l'autre : en l'occurence, du réseau 172.23.42.1 vers Internet
|
||||
via 10.0.0.0/8, le réseau de l'école.
|
||||
|
||||
Pour que notre machine hôte route les paquets, exécuter la commande :
|
||||
|
||||
```
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||||
sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1
|
||||
```
|
||||
|
||||
Cette variable, que nous retrouvons dans `/proc/sys/net/ipv4/ip_forward`,
|
||||
indique au noyau qu'il peut faire passer les paquets réseau d'une interface à
|
||||
l'autre. Sans plus de directives, les paquets vont conserver leur adresse
|
||||
source (172.23.42.2 pour les paquets en provenance du conteneur). Cette adresse
|
||||
est une adresse privée, non routable sur Internet, ni même par le bocal. Il
|
||||
faut donc ajouter une couche de NAT/PAT pour réécrire les adresses sources
|
||||
avant d'envoyer les paquets sur internet :
|
||||
|
||||
```
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||||
iptables -t nat -A POSTROUTING ! -o vethYJWD6R -s 172.23.42.0/24 -j MASQUERADE
|
||||
```
|
||||
|
||||
Dernière étape, dans notre conteneur, nous devons indiquer la route à utiliser
|
||||
pour accéder à internet :
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||||
|
||||
```
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||||
ip route add default via 172.23.42.1
|
||||
```
|
||||
|
||||
Nous avons maintenant internet dans notre conteneur !
|
||||
|
||||
|
||||
## Utilisation du conteneur
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### Installation de InfluxDB
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||||
```
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||||
apt-get update
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||||
apt-get install wget
|
||||
wget https://s3.amazonaws.com/influxdb/influxdb_0.9.4.2_amd64.deb
|
||||
dpkg -i influxdb_0.9.4.2_amd64.deb
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Test de l'installation
|
||||
|
||||
```
|
||||
/opt/influxdb/influxd
|
||||
```
|
||||
|
||||
Une fois que le service est démarré, vous devriez pouvoir accéder à l'interface
|
||||
à : <http://172.23.42.2:8083/>
|
||||
|
||||
Créons une nouvelle base de données "metrics", elle nous servira dans la partie suivante.
|
||||
|
||||
|
||||
## Rendu
|
||||
|
||||
### Configuration du conteneur
|
||||
|
||||
En plus des modifications que vous avez effectuées durant le TP, modifiez la
|
||||
configuration du conteneur afin qu'il ne puisse pas utiliser plus que 256 MB de
|
||||
RAM et 512 MB de swap.
|
||||
|
||||
Limitez ensuite les `capabilities(7)` de ce conteneur afin qu'il s'exécute avec
|
||||
le strict minimum de droits, nécessaire au bon fonctionnement des programmes
|
||||
installés.
|
||||
|
||||
**Rendez le fichier `config` de ce premier conteneur.** N'hésitez pas à laisser
|
||||
des commentaires justifiant vos éventuels choix.
|
||||
|
||||
### Questions
|
||||
|
||||
1. Quels sont les autres types de virtualisation réseau existants ? Expliquez
|
||||
en chacun une phrase leurs particularités.
|
||||
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||||
1. Quel fichier de configuration devriez-vous changer pour rendre persistante la
|
||||
valeur d'`ip_forward` ?
|
||||
|
||||
1. Dans quel langage InfluxDB a-t-il été écrit ? Quelle est la particularité
|
||||
des binaires générés par ce langage ?
|
||||
|
||||
1. Quels sont les avantages et les inconvénients associés au linkage statique
|
||||
et au linkage dynamique ? (pas forcément que dans le cadre de la
|
||||
virtualisation légère).
|
||||
|
||||
1. J'ai utilisé la méthode *Virtual Ethernet* pour relier mes conteneurs à
|
||||
Internet, via l'interface `br0`. Quelle(s) règle(s) `iptables` devrais-je
|
||||
écrire sur mon hôte afin de permettre l'accès à InfluxDB depuis une autre
|
||||
machine ?
|
||||
@ -1,133 +0,0 @@
|
||||
\newpage
|
||||
|
||||
# Utiliser les *namespaces*
|
||||
|
||||
## Comparaison de *namespace*
|
||||
|
||||
Écrivez un script ou un programme, `cmpns`, dans le langage courant de votre
|
||||
choix, permettant de déterminer si deux programmes s'exécutent dans les mêmes
|
||||
*namespaces*.
|
||||
|
||||
### Exemples
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||||
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||||
```sh
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||||
42sh$ cmpns $(pgrep influxdb) $(pgrep init)
|
||||
- ipc: differ
|
||||
- mnt: differ
|
||||
- net: differ
|
||||
- pid: differ
|
||||
- user: same
|
||||
- uts: same
|
||||
```
|
||||
|
||||
```sh
|
||||
42sh$ cmpns $(pgrep init) self
|
||||
- ipc: same
|
||||
- mnt: same
|
||||
- net: same
|
||||
- pid: same
|
||||
- user: same
|
||||
- uts: same
|
||||
```
|
||||
|
||||
Ici, `self` fait référence au processus actuellement exécuté.
|
||||
|
||||
|
||||
## Rejoindre un *namespace*
|
||||
|
||||
Dans le langage courant de votre choix, écrivez un programme : `setns`,
|
||||
permettant, à la manière de `unshare(1)` et `unshare(2)`, d'utiliser `setns(2)`
|
||||
via votre interpréteur.
|
||||
|
||||
Les options attendues sont :
|
||||
|
||||
* rejoindre un *namespace* IPC : `-i`, `--ipc` ;
|
||||
* rejoindre un *namespace* mount : `-m`, `--mount` ;
|
||||
* rejoindre un *namespace* net : `-n`, `--net` ;
|
||||
* rejoindre un *namespace* PID : `-p`, `--pid` ;
|
||||
* rejoindre un *namespace* UTS : `-u`, `--uts` ;
|
||||
* rejoindre un *namespace* user : `-U`, `--user`.
|
||||
|
||||
### Exemples
|
||||
|
||||
```sh
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||||
42sh# setns /bin/bash
|
||||
bash# _
|
||||
```
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||||
|
||||
#### IPC and PID Namespaces
|
||||
|
||||
```sh
|
||||
42sh# setns --ipc=/proc/42/ns/ipc -p /proc/42/ns/pid /bin/echo toto
|
||||
toto
|
||||
```
|
||||
|
||||
#### Net Namespace
|
||||
|
||||
```sh
|
||||
42sh# setns --net=/proc/42/ns/net ip a
|
||||
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default
|
||||
link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00::00
|
||||
inet 127.0.0.1/8 brd 127.255.255.255 scope lo
|
||||
valid_lft forever preferred_lft
|
||||
inet6 ::1/128 scope host
|
||||
valid_lft forever preferred_lft forever
|
||||
```
|
||||
|
||||
#### UTS Namespace
|
||||
|
||||
```sh
|
||||
42sh# hostname --fqdn
|
||||
koala.zoo.paris
|
||||
42sh# setns --uts=/proc/42/ns/uts hostname --fqdn
|
||||
lynx.zoo.paris
|
||||
```
|
||||
|
||||
|
||||
## My Little Container
|
||||
|
||||
En utilisant le langage courant de votre choix, concevez l'exécutable `mlc`,
|
||||
permettant de lancer une application dans un environnement différent (comme un
|
||||
`chroot`, mais sans permettre de s'en échapper) et avec des privilèges réduits.
|
||||
|
||||
Votre solution doit créer au moins un nouveau *namespace* mount et PID.
|
||||
|
||||
Vous aurez sans doute besoin de : `clone(2)`, `capabilities(7)`, `capset(2)`, `pivot_root(2)`,
|
||||
|
||||
### Exemples
|
||||
|
||||
```sh
|
||||
42sh# ls newroot
|
||||
bin etc home usr root proc var
|
||||
|
||||
42sh# mlc newroot/ /bin/bash
|
||||
bash# ls ../../../
|
||||
bin etc home usr root proc var
|
||||
|
||||
bash# escape_chroot ls
|
||||
bin etc home usr root proc var
|
||||
|
||||
bash# ls -ld /proc/[0-9]* | wc -l
|
||||
2
|
||||
|
||||
bash# curl http://www.linuxcontainers.org/ | md5sum
|
||||
0123456789abcdef
|
||||
|
||||
bash# ping 8.8.8.8
|
||||
Operation not permitted
|
||||
```
|
||||
|
||||
|
||||
## Rendu
|
||||
|
||||
Pour chaque exercice de cette partie, vous pouvez rendre un seul fichier s'il
|
||||
s'agit d'un script ; sinon, vous devez rendre une tarball contenant un
|
||||
`Makefile` permettant de générer les éventuels exécutables et/ou un `README`
|
||||
expliquant comment s'en servir.
|
||||
|
||||
Vous devez donc rendre 3 fichiers : `cmpns` ou `cmpns.tar.bz2`, `setns` ou
|
||||
`setns.tar.bz2` et `mlc` ou `mlc.tar.bz2`.
|
||||
|
||||
\vspace{3em}
|
||||
|
||||
Bon courage !
|
||||
@ -5,6 +5,9 @@ Projet et rendu
|
||||
|
||||
## Sujet
|
||||
|
||||
**Ce projet, étalé sur ce TP et le TP suivant, constitue le cœur de la notation
|
||||
de ce cours.**
|
||||
|
||||
Vous allez commencer aujourd'hui un projet qui s'étendra au prochain TP et qui
|
||||
consistera à réaliser la partie d'isolation de la moulinette des ACUs !
|
||||
|
||||
@ -26,36 +29,82 @@ principalement question de faire des appels système.
|
||||
|
||||
### Stage 1 : Restreindre l'environnement
|
||||
|
||||
Après avoir mis en place les bases de votre programme,
|
||||
Après avoir mis en place les bases de votre programme, commencez par créer les
|
||||
différentes hiérarchies (si vous avez un noyau récent, vous pouvez les
|
||||
cgroups-v2) dont vous allez avoir besoin pour limiter l'utilisation de
|
||||
ressources.
|
||||
|
||||
Puis, mettez en place ces limites :
|
||||
|
||||
* pas plus d'1 GB de mémoire utilisée ;
|
||||
* 1 seul CPU au maximum ;
|
||||
* ...
|
||||
|
||||
|
||||
### Stage 2 : Réduire les capabilities
|
||||
### Stage 2 : Réduire les *capabilities*
|
||||
|
||||
Réduisez au maximum les capabilities, de telle sorte qu'il ne soit pas possible
|
||||
de faire un ping dans l'environnement restreint :
|
||||
|
||||
```shell
|
||||
42sh# ping 8.8.8.8
|
||||
PING 8.8.8.8 (8.8.8.8) 56(84) bytes of data.
|
||||
64 bytes from 8.8.8.8: icmp_seq=1 ttl=56 time=3.93 ms
|
||||
64 bytes from 8.8.8.8: icmp_seq=2 ttl=56 time=3.97 ms
|
||||
^C
|
||||
--- 8.8.8.8 ping statistics ---
|
||||
2 packets transmitted, 2 received, 0% packet loss, time 1002ms
|
||||
rtt min/avg/max/mdev = 3.931/3.954/3.978/0.067 ms
|
||||
|
||||
42sh# ./mymoulette /bin/bash
|
||||
bash# curl http://www.linuxcontainers.org/ | md5sum
|
||||
59e714c4331e71ac3529a6502994ef1d
|
||||
|
||||
bash# ping 8.8.8.8
|
||||
Operation not permitted
|
||||
```
|
||||
|
||||
Astuces : `prctl(2)`, `capabilities(7)`, `capget(2)`, `capset(2)`, ...
|
||||
|
||||
|
||||
### Stage 3 : Script d'initialisation
|
||||
### Stage 3 : Utilisable par un utilisateur
|
||||
|
||||
Jouez avec les attributs étendus pour qu'un utilisateur non-privilégié puisse
|
||||
exécuter votre moulinette. Ajouter la/les commande(s) à votre Makefile ou
|
||||
script d'installation.
|
||||
|
||||
|
||||
### Stage 4 : Utilisable par un utilisateur
|
||||
### Création d'un environnement d'exécution minimal
|
||||
|
||||
Une autre solution
|
||||
Plutôt que d'utiliser votre système hôte au complet, avec tous ses programmes
|
||||
et toutes ses bibliothèques, il faudrait utiliser un système contenant le
|
||||
strict minimum. Recréez un environnement minimaliste, comme on a pu en voir
|
||||
dans la partie sur les *chroot*.
|
||||
|
||||
**Ne rendez pas cet environnement, il vous sera seulement utile pour faire des
|
||||
tests.**
|
||||
|
||||
|
||||
### Stage 5 : Création de l'environnement d'exécution
|
||||
|
||||
Plutôt que d'utiliser votre système hôte complet, il faudrait utiliser un
|
||||
système contenant le struct minimum.
|
||||
|
||||
|
||||
### Stage 6 : Isolation du pauvre
|
||||
### Stage 4 : Isolation du pauvre
|
||||
|
||||
Nous n'avons pas encore vu de meilleure méthode pour mieux isoler
|
||||
l'environnement que de faire un `chroot`, ajouter à votre programme cette
|
||||
isolation rudimentaire.
|
||||
isolation rudimentaire. Et rendez-vous au prochain cours pour avoir de
|
||||
moyen d'isolation !
|
||||
|
||||
|
||||
### Stage 7 (bonus) : automatisation de l'environnement
|
||||
### Stage 5 (bonus) : automatisation de la création de l'environnement
|
||||
|
||||
LVM
|
||||
Pour moulinéter plusieurs étudiants en parallèle, vous allez avoir besoin de
|
||||
plusieurs environnements identiques. Plutôt que de recopier cet environnement,
|
||||
de le nettoyer, de le recréer, pour chaque étudiant, ajoutez à votre moulinette
|
||||
un support pour LVM : utiliser des *snapshots* pour figer votre environnement
|
||||
et le dupliquer facilement pour chaque étudiant.
|
||||
|
||||
L'usage est laissé à votre discrétion : vous pouvez ajouter un/des paramètres à
|
||||
votre moulette pour indiquer le volume LVM à utiliser ou le définir en dur ou
|
||||
encore séparer la création de l'environnement et de la snapshot initiale dans
|
||||
un programme distinct.
|
||||
|
||||
|
||||
## Modalité de rendu
|
||||
@ -82,8 +131,12 @@ Voici une arborescence type:
|
||||
|
||||
```
|
||||
login_x-TP3/questions.txt
|
||||
login_x-TP3/
|
||||
login_x-TP3/chroot/escape.c
|
||||
login_x-TP3/pseudofs/rev_kdb_leds.sh
|
||||
login_x-TP3/pseudofs/procinfo
|
||||
login_x-TP3/caps/view_caps
|
||||
login_x-TP3/cgroups/monitor
|
||||
login_x-TP3/cgroups/monitor_init
|
||||
login_x-TP3/mymoulette/README
|
||||
login_x-TP3/mymoulette/...
|
||||
```
|
||||
|
||||
|
||||
## Astuces
|
||||
|
||||
@ -53,6 +53,32 @@ exemple, pour modifier les paramètres du noyau, on passe par le fichier
|
||||
|
||||
## Exercice
|
||||
|
||||
### `rev_kdb_leds.sh`
|
||||
|
||||
Explorons le pseudo système de fichiers `/sys` pour écrire un script
|
||||
qui va inverser l'état des diodes de notre clavier.
|
||||
|
||||
Si vous avez :
|
||||
|
||||
* numlock On,
|
||||
* capslock Off,
|
||||
* scrolllock Off ;
|
||||
|
||||
Après avoir exécuté le script, nous devrions avoir :
|
||||
|
||||
* numlock Off,
|
||||
* capslock On,
|
||||
* scrolllock On.
|
||||
|
||||
Voici un exemple d'utilisation :
|
||||
|
||||
```shell
|
||||
42sh$ ./rev_kdb_leds.sh input20
|
||||
```
|
||||
|
||||
|
||||
### `procinfo`
|
||||
|
||||
Explorons le pseudo système de fichiers `/proc` pour écrire un script qui va
|
||||
afficher des informations sur un processus donné :
|
||||
|
||||
@ -60,7 +86,7 @@ afficher des informations sur un processus donné :
|
||||
42sh$ ./procinfo $$
|
||||
PID: 4242
|
||||
Path: /bin/bash
|
||||
Arguments:
|
||||
Command line: bash
|
||||
Working directory: /home/nemunaire/virli/
|
||||
Root: /
|
||||
State: S (sleeping)
|
||||
@ -83,11 +109,18 @@ CGroups
|
||||
|
||||
Namespaces
|
||||
==========
|
||||
cgroup -> cgroup:[4026531835]
|
||||
ipc -> ipc:[4026531839]
|
||||
mnt -> mnt:[4026531840]
|
||||
net -> net:[4026531969]
|
||||
pid -> pid:[4026531836]
|
||||
user -> user:[4026531837]
|
||||
uts -> uts:[4026531838]
|
||||
cgroup:[4026531835]
|
||||
ipc:[4026531839]
|
||||
mnt:[4026531840]
|
||||
net:[4026531969]
|
||||
pid:[4026531836]
|
||||
user:[4026531837]
|
||||
uts:[4026531838]
|
||||
```
|
||||
|
||||
|
||||
## Rendu
|
||||
|
||||
### Fichiers
|
||||
|
||||
Rendez vos scripts `rev_kdb_leds.sh` et `procinfo`.
|
||||
|
||||
@ -1,195 +0,0 @@
|
||||
\newpage
|
||||
|
||||
# Utiliser les *cgroup*s
|
||||
|
||||
Les *cgroup*s (pour *Control Group*s) permettent de collecter des statistiques
|
||||
sur des groupes de processus (appelés tâches) et de leur attribuer des
|
||||
propriétés, comme par exemple pour leur imposer des limitations d'utilisation
|
||||
de ressources ou altérer leurs priorités.
|
||||
|
||||
|
||||
## Premiers tests
|
||||
|
||||
Nous allons commencer par faire quelques tests avec le *cgroup* freezer, qui
|
||||
permet d'interrompre l'exécution d'un groupe de processus et de la reprendre.
|
||||
|
||||
### Montage du *cgroup*
|
||||
|
||||
En fonction de la configuration de votre système, il est possible que les
|
||||
*cgroup*s ne soient pas montés au démarrage dans `/sys/fs/cgroup/`. Si vous n'avez
|
||||
pas de dossier `freezer` ou si celui-ci est vide, monter-le en suivant la
|
||||
procédure suivante :
|
||||
|
||||
```
|
||||
mkdir /sys/fs/cgroup/freezer/
|
||||
mount -t cgroup -o freezer none /sys/fs/cgroup/freezer/
|
||||
```
|
||||
|
||||
Cette dernière commande monte le groupe de processus racine, pour le *cgroup*
|
||||
freezer. Tous les dossiers contenu dans cette racine sont des sous-groupes de
|
||||
cette dernière.
|
||||
|
||||
### Création d'un nouveau groupe
|
||||
|
||||
La première étape dans l'utilisation d'un *cgroup* est de créer un nouveau
|
||||
groupe.
|
||||
|
||||
Pour créer un groupe, il suffit de créer un nouveau dossier dans un groupe
|
||||
existant, par exemple la racine :
|
||||
|
||||
```
|
||||
mkdir /sys/fs/cgroup/freezer/virli/
|
||||
ls /sys/fs/cgroup/freezer/virli/
|
||||
```
|
||||
|
||||
Vous avez maintenant un nouveau groupe de processus `virli` dans le *cgroup*
|
||||
Freezer. Comme il s'agit d'une hiérarchie, le groupe `virli` hérite des
|
||||
propriétés de son (ses) père(s).
|
||||
|
||||
### Rattachement de processus
|
||||
|
||||
Pour le moment, ce nouveau groupe ne contient aucune tâche.
|
||||
|
||||
Ouvrons un nouveau terminal (c'est lui que l'on va freezer), et récupérons son
|
||||
PID : `echo $$`.
|
||||
|
||||
La liste des processus rattachés à un *cgroup* se trouve dans le fichier `task`
|
||||
du groupe. Pour ajouter une tâche à ce groupe, cela se passe de cette manière :
|
||||
|
||||
```
|
||||
echo $PID > /sys/fs/cgroup/freezer/virli/tasks
|
||||
```
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Il faut ici remplacer `$PID` par le PID du shell que l'on a relevé juste avant.
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En validant cette commande, vous avez déplacé le processus dans ce groupe, il
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n'est alors plus dans aucun autre groupe (dans ce *cgroup*, il ne bouge pas
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dans les autres *cgroup*s).
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### Consultation de l'état
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En affichant le contenu du dossier `virli`, nous avons pu constater que
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celui-ci contenait déjà un certain nombre de fichiers. Certain d'entre-eux sont
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en lecture seule et permettent de lire des statistiques instantanées sur le
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groupe ; tandis que d'autres sont des propriétés que vous pouvez modifier.
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Nous pouvons consulter l'état de gel du groupe en affichant le contenu du
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fichier\newline `/sys/fs/cgroup/freezer/virli/freezer.state`.
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Pour plus d'information sur les différents fichiers présents dans ce *cgroup*,
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consulter la documentation, accessible ici :
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<https://www.kernel.org/doc/Documentation/cgroups/freezer-subsystem.txt>
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### Changement d'état
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Faisons exécuter à notre interpréteur une commande pour voir effectivement
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l'exécution s'arrêter. Si vous manquez d'inspiration, utilisez :
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```
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for i in $(seq 9999); do echo -n $i; sleep .1; echo -n " - "; sleep .1; done
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```
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Maintenant, nous avons donné l'ordre au noyau de ne plus allouer de temps de
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calcul à notre shell et ses fils :
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```
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echo FROZEN > /sys/fs/cgroup/freezer/virli/freezer.state
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```
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À cet instant, vous devriez voir votre compteur s'arrêter. Pour reprendre
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l'exécution :
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```
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echo THAWED > /sys/fs/cgroup/freezer/virli/freezer.state
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```
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## Script de monitoring
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À nous maintenant de concevoir un script qui va enregistrer vers la base de
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données créée (*metrics*) dans la partie précédente, des statistiques issues
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des *cgroup*s.
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### Monitoring instantané vers la console
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Dans un premier temps, commençons par afficher dans la console la quantité de
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mémoire utilisée par le groupe monitoré.
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* Arguments de la ligne de commande :
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- premier fils à lancer dans le groupe,
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- intervalle de temps entre deux rafraîchissement ;
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* *cgroup* `memory`;
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* `memory.usage_in_bytes`.
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Vous pouvez utiliser un programme comme `memhog` pour remplir rapidement votre
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mémoire.
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Si vous n'avez pas le *cgroup* memory, il est possible qu'il ne soit
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pas activé par défaut par votre système. Si vous êtes dans ce cas, essayez d'ajouter
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```
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cgroup_enable=memory
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```
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### Monitoring vers InfluxDB
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Maintenant, envoyons nos données vers la base
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<https://influxdb.com/docs/v0.9/guides/writing_data.html> :
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```
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curl -i -XPOST 'http://172.23.42.2:8086/write?db=metrics' --data-binary \
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"$my_cgroup_name memory.usage_in_bytes=$(cat .../my_cgroup_name/memory.usage_in_bytes)"
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```
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Pour vérifier que les données sont bien ajoutées, vous pouvez effectuez la
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requête suivante dans l'interface web d'InfluxDB :
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```
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SELECT * from "$my_cgroup_name";
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```
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### Monitorer davantage de données
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Liste non exhaustive de données à monitorer :
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* Nombre d'IOs effectué ;
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* nombre d'octets lu/écrit sur les disques ;
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* temps de calcul utilisé ;
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* trafic réseau généré ;
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* ...
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<https://www.kernel.org/doc/Documentation/cgroups/>
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### Permettre à l'utilisateur de monitorer des process
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Maintenant, séparer votre script en deux parties afin qu'un utilisateur normal
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(non-root) puisse utiliser la partie monitoring de notre script.
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Un premier script doit s'occuper de créer le(s) *cgroup*s et lui attribuer les
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bons droits, tandis que le deuxième va utiliser effectuer le monitoring, sans
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#### Exemple
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```
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42sh# ./monitor_init my_cgroup_name
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42sh$ ./monitor my_cgroup_name memhog 500
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```
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## Rendu
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### Script de monitoring
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Rendez la révision la plus avancée de vos scripts de monitoring de process via
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les *cgroup*s.
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### Questions
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1. Un même processus peut-il être dans plusieurs *cgroup*s de type différents
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(freezer et cpuacct par exemple) ?
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1. Que sera-t-il possible de limiter via un nouveau *cgroup* dans la prochaine
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version du noyau (4.3) ?
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1. Actuellement, comment peut-on limiter le nombre de processus lancés par un
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utilisateur ou un groupe ?
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@ -1,55 +0,0 @@
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\newpage
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# Installation
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## Noyau Linux
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Ce TP requiert un noyau Linux 3.8 au minimum. De plus, il doit être
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compilé avec les options suivantes :
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```
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General setup --->
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[*] Control Group support --->
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[*] Freezer cgroup subsystem
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[*] Device controller for cgroups
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[*] Cpuset support
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[*] Include legacy /proc/<pid>/cpuset file
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[*] Simple CPU accounting cgroup subsystem
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[*] Group CPU scheduler --->
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[*] Group scheduling for SCHED_OTHER
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[*] Group scheduling for SCHED_RR/FIFO
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<*> Block IO controller
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-*- Namespaces support
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[*] UTS namespace
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[*] IPC namespace
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[*] User namespace
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[*] PID Namespaces
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[*] Network namespace
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[*] Networking support --->
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Networking options --->
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<*> 802.1d Ethernet Bridging
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<M> 802.1Q VLAN Support
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[*] Network priority cgroup
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[*] Network classid cgroup
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Device Drivers --->
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[*] Network device support --->
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<M> MAC-VLAN support
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<*> Virtual ethernet pair device
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Character devices --->
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-*- Unix98 PTY support
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[*] Support multiple instances of devpts
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```
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Une fois que vous aurez installé LXC, vous pouvez vérifier la compatibilité de
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la configuration de votre noyau en utilisant la commande `lxc-checkconfig`.
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## LXC
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Pour installer LXC, utilisez le gestionnaire de paquets de votre
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distribution. Toute les bonnes distributions fournissent un paquet
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`lxc`. Vérifiez que la version installée est au moins la 1.0.
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Aucune configuration ne devrait vous être demandé durant l'installation. Une
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fois installé, exécutez la commande `lxc-checkconfig` pour vérifier que votre
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noyau possède bien toutes les options nécessaires.
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